{"id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad/1","paper_id":"chemia-2019-maj-matura-rozszerzona","number":"1","points":1,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1. (0-1)\nDwa pierwiastki oznaczono umownie literami X i Z. Dwuujemny jon pierwiastka Z ma\nkonfigurację elektronową 1s22s22p63s23p6 w stanie podstawowym. Pierwiastki X i Z tworzą\nzwiązek XZ2, w którym stosunek masowy pierwiastka X do pierwiastka Z jest równy 3 : 16.\nCząsteczka tego związku ma budowę liniową.\nNapisz wzór sumaryczny związku opisanego w informacji, zastępując umowne\noznaczenia X i Z symbolami pierwiastków. Podaj typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) orbitali\nwalencyjnych atomu pierwiastka X tworzącego związek XZ2 oraz napisz liczbę wiązań\ntypu σ i liczbę wiązań typu π występujących w cząsteczce opisanego związku chemicznego.\nWzór sumaryczny:\nTyp hybrydyzacji:\nLiczba wiązań typu σ: Liczba wiązań typu π:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 1. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Wykorzystanie\ni tworzenie informacji.\nII. Rozumowanie\ni zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania\nproblemów.\nIV etap edukacyjny - poziom rozszerzony\n1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:\n1.4) ustala wzór […] rzeczywisty związku chemicznego […]\nna podstawie jego składu wyrażonego w % masowych […].\n3.Wiązania chemiczne. Zdający:\n3.5) rozpoznaje typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) w prostych\ncząsteczkach związków nieorganicznych i organicznych;\n3.6) określa typ wiązania (σ i π) w prostych cząsteczkach.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne napisanie wzoru sumarycznego związku, określenie typu hybrydyzacji\noraz podanie liczby wiązań σ i liczby wiązań π w cząsteczce opisanego związku.\n0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.\nPoprawna odpowiedź\nWzór sumaryczny: CS2\nTyp hybrydyzacji: sp lub\ndygonalna\nLiczba wiązań typu σ: 2\nLiczba wiązań typu π: 2","solution":"## Poprawna odpowiedź: CS₂\n\n- Wzór sumaryczny: **\\(\\ce{CS2}\\)**\n- Hybrydyzacja atomu X (węgiel): **\\(sp\\)**\n- Liczba wiązań \\(\\sigma\\): **2**\n- Liczba wiązań \\(\\pi\\): **2**\n\n## Sposób 1 - Identyfikacja pierwiastków przez konfigurację i stosunek masowy\n\n**Krok 1 - Wyznaczenie pierwiastka Z**\n\nJon Z²⁻ ma konfigurację \\(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6\\), czyli łącznie **18 elektronów**.\n\nPonieważ jest to jon dwuujemny, atom obojętny Z ma:\n\\[18 - 2 = 16 \\text{ elektronów} \\implies Z = 16 \\implies \\textbf{siarka (S)}, \\; M_S = 32 \\text{ u}\\]\n\n**Krok 2 - Wyznaczenie pierwiastka X**\n\nZwiązek to \\(\\ce{XZ2}\\) = \\(\\ce{XS2}\\). Stosunek masowy X do Z (całego pierwiastka Z w cząsteczce, czyli 2 atomów S):\n\\[\\frac{M_X}{2 \\cdot M_S} = \\frac{3}{16}\\]\n\\[M_X = \\frac{3}{16} \\cdot 2 \\cdot 32 = \\frac{3}{16} \\cdot 64 = 12 \\text{ u}\\]\n\n\\(M_X = 12 \\implies\\) **węgiel (C)**\n\nZwiązek to \\(\\ce{CS2}\\) - **dwusiarczek węgla**.\n\n**Krok 3 - Weryfikacja budowy liniowej i hybrydyzacja**\n\nWęgiel w \\(\\ce{CS2}\\) tworzy **dwa wiązania podwójne** z siarkami:\n\\[\\ce{S=C=S}\\]\n\nDwa regiony wiążące, brak wolnych par na C → geometria **liniowa** ✓ → hybrydyzacja **\\(sp\\)**.\n\n**Krok 4 - Policzenie wiązań σ i π**\n\nKażde wiązanie podwójne \\(\\ce{C=S}\\) = 1 wiązanie σ + 1 wiązanie π:\n\n| Wiązanie | σ | π |\n| pierwsze \\(\\ce{C=S}\\) | 1 | 1 |\n| drugie \\(\\ce{C=S}\\) | 1 | 1 |\n| **Razem** | **2** | **2** |\n\n## Sposób 2 - Weryfikacja przez VSEPR i strukturę Lewisa\n\nWęgiel ma 4 elektrony walencyjne. Siarka (Z²⁻ osiąga oktet przy 2 elektronach wspólnych z C):\n\nKażda siarka dzieli z węglem **2 pary elektronów** → dwa wiązania podwójne:\n\\[\\ce{:S=C=S:}\\]\n\nLiczba domen elektronowych wokół C: **2** (dwie wiązania podwójne, brak wolnych par)\n→ kąt 180°, geometria liniowa, hybrydyzacja \\(sp\\) ✓\n\nOrbitale węgla sp: tworzą 2 wiązania σ (wzdłuż osi).\nOrbitale p węgla (niezmieszane, prostopadłe): tworzą 2 wiązania π ✓\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z tabel wartości liczbowych z karty wzorów.\n\nPrzydatna jest natomiast znajomość układu okresowego:\n\n> 📖 **Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:**\n> Numer atomowy Z = 16 → S (siarka), masa atomowa ≈ 32 u; Z = 6 → C (węgiel), masa atomowa = 12 u.\n> Dzięki tym danym potwierdzamy wynik z obliczeń stosunku masowego.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - za poprawne napisanie wzoru sumarycznego zwiazku, okreslenie typu hybrydyzacji oraz podanie liczby wiazan sigma i liczby wiazan pi.\n**0 pkt** - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.\n\nKlucz CKE: wzor **CS2**, hybrydyzacja **sp** (dygonalna), liczba wiazan sigma = **2**, liczba wiazan pi = **2**.\n\n## Typowe pułapki\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \"Stosunek masowy X do Z\" oznacza X do **całego pierwiastka Z w cząsteczce** (= 2 atomy S), nie do jednego atomu. Błąd: \\(M_X / M_S = 3/16\\) dałoby \\(M_X = 6\\) - taki pierwiastek nie istnieje.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W cząsteczce \\(\\ce{CS2}\\) liczba wiązań σ = **2**, nie 4! Każde wiązanie podwójne zawiera 1 σ + 1 π, ale σ nie dodajemy podwójnie. Typowy błąd: uczeń liczy 4 σ.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Hybrydyzacja \\(sp\\) (a nie \\(sp^2\\)) wynika z **braku wolnych par** na węglu i tylko **dwóch** regionów wiążących. Gdyby był jeden region podwójny i jedna wolna para - byłoby \\(sp^2\\).","image":"img/chemia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad-1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2019 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 1. (0-1)
Dwa pierwiastki oznaczono umownie literami X i Z. Dwuujemny jon pierwiastka Z ma
konfigurację elektronową 1s22s22p63s23p6 w stanie podstawowym. Pierwiastki X i Z tworzą
związek XZ2, w którym stosunek masowy pierwiastka X do pierwiastka Z jest równy 3 : 16.
Cząsteczka tego związku ma budowę liniową.
Napisz wzór sumaryczny związku opisanego w informacji, zastępując umowne
oznaczenia X i Z symbolami pierwiastków. Podaj typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) orbitali
walencyjnych atomu pierwiastka X tworzącego związek XZ2 oraz napisz liczbę wiązań
typu σ i liczbę wiązań typu π występujących w cząsteczce opisanego związku chemicznego.
Wzór sumaryczny:
Typ hybrydyzacji:
Liczba wiązań typu σ: Liczba wiązań typu π:

","answer_text_html":"

Zadanie 1. (0-1)
Wymagania ogólne
Wymagania szczegółowe
I. Wykorzystanie
i tworzenie informacji.
II. Rozumowanie
i zastosowanie nabytej
wiedzy do rozwiązywania
problemów.
IV etap edukacyjny - poziom rozszerzony

\n
  1. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Zdający:
\n

1.4) ustala wzór […] rzeczywisty związku chemicznego […]
na podstawie jego składu wyrażonego w % masowych […].
3.Wiązania chemiczne. Zdający:
3.5) rozpoznaje typ hybrydyzacji (sp, sp2, sp3) w prostych
cząsteczkach związków nieorganicznych i organicznych;
3.6) określa typ wiązania (σ i π) w prostych cząsteczkach.
Schemat punktowania
1 p. - za poprawne napisanie wzoru sumarycznego związku, określenie typu hybrydyzacji
oraz podanie liczby wiązań σ i liczby wiązań π w cząsteczce opisanego związku.
0 p. - za odpowiedź niepełną lub niepoprawną albo brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Wzór sumaryczny: CS2
Typ hybrydyzacji: sp lub
dygonalna
Liczba wiązań typu σ: 2
Liczba wiązań typu π: 2

","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"

Poprawna odpowiedź: CS₂

\n\n

Sposób 1 - Identyfikacja pierwiastków przez konfigurację i stosunek masowy

\n

Krok 1 - Wyznaczenie pierwiastka Z

\n

Jon Z²⁻ ma konfigurację 1s22s22p63s23p6, czyli łącznie 18 elektronów.

\n

Ponieważ jest to jon dwuujemny, atom obojętny Z ma:

\n
18−2=16 elektronów⟹Z=16⟹siarka (S),MS=32 u
\n

Krok 2 - Wyznaczenie pierwiastka X

\n

Związek to \\ceXZ2 = \\ceXS2. Stosunek masowy X do Z (całego pierwiastka Z w cząsteczce, czyli 2 atomów S):

\n
MX2·MS=316
\n
MX=316·2·32=316·64=12 u
\n

MX=12⟹ węgiel (C)

\n

Związek to \\ceCS2 - dwusiarczek węgla.

\n

Krok 3 - Weryfikacja budowy liniowej i hybrydyzacja

\n

Węgiel w \\ceCS2 tworzy dwa wiązania podwójne z siarkami:

\n
\\ceS=C=S
\n

Dwa regiony wiążące, brak wolnych par na C → geometria liniowa ✓ → hybrydyzacja sp.

\n

Krok 4 - Policzenie wiązań σ i π

\n

Każde wiązanie podwójne \\ceC=S = 1 wiązanie σ + 1 wiązanie π:

\n

| Wiązanie | σ | π |
| pierwsze \\ceC=S | 1 | 1 |
| drugie \\ceC=S | 1 | 1 |
| Razem | 2 | 2 |

\n

Sposób 2 - Weryfikacja przez VSEPR i strukturę Lewisa

\n

Węgiel ma 4 elektrony walencyjne. Siarka (Z²⁻ osiąga oktet przy 2 elektronach wspólnych z C):

\n

Każda siarka dzieli z węglem 2 pary elektronów → dwa wiązania podwójne:

\n
\\ce:S=C=S:
\n

Liczba domen elektronowych wokół C: 2 (dwie wiązania podwójne, brak wolnych par)
→ kąt 180°, geometria liniowa, hybrydyzacja sp ✓

\n

Orbitale węgla sp: tworzą 2 wiązania σ (wzdłuż osi).
Orbitale p węgla (niezmieszane, prostopadłe): tworzą 2 wiązania π ✓

\n

Wzory z karty CKE

\n

W tym zadaniu nie korzystamy z tabel wartości liczbowych z karty wzorów.

\n

Przydatna jest natomiast znajomość układu okresowego:

\n
📖 Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy pierwiastków:
Numer atomowy Z = 16 → S (siarka), masa atomowa ≈ 32 u; Z = 6 → C (węgiel), masa atomowa = 12 u.
Dzięki tym danym potwierdzamy wynik z obliczeń stosunku masowego.
\n

Schemat oceniania CKE

\n

1 pkt - za poprawne napisanie wzoru sumarycznego zwiazku, okreslenie typu hybrydyzacji oraz podanie liczby wiazan sigma i liczby wiazan pi.
0 pkt - za odpowiedz niepelna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.

\n

Klucz CKE: wzor CS2, hybrydyzacja sp (dygonalna), liczba wiazan sigma = 2, liczba wiazan pi = 2.

\n

Typowe pułapki

\n
⚠️ Uwaga: "Stosunek masowy X do Z" oznacza X do całego pierwiastka Z w cząsteczce (= 2 atomy S), nie do jednego atomu. Błąd: MX/MS=3/16 dałoby MX=6 - taki pierwiastek nie istnieje.
\n
⚠️ Uwaga: W cząsteczce \\ceCS2 liczba wiązań σ = 2, nie 4! Każde wiązanie podwójne zawiera 1 σ + 1 π, ale σ nie dodajemy podwójnie. Typowy błąd: uczeń liczy 4 σ.
\n
⚠️ Uwaga: Hybrydyzacja sp (a nie sp2) wynika z braku wolnych par na węglu i tylko dwóch regionów wiążących. Gdyby był jeden region podwójny i jedna wolna para - byłoby sp2.
"}]}